文献速递 | 陈艳丽&张跃兴 Journal of Materials Chemistry A 光电化学传感

第一作者：孙琦琦 刘琪

通讯作者：陈艳丽 张跃兴

DOI:10.1039/D1TA07403B

本文亮点：本文成功构筑了周期性异质结型空心管聚合物材料，实现了其对过氧化氢和葡萄糖的选择性识别，并且通过DFT计算和测试实验揭示了周期性异质结增强响应的机理。

前言

2021年11月，Journal of Materials Chemistry A 杂志在线发表了中国石油大学（华东）陈艳丽教授团队在光电化学传感领域的最新研究成果。该工作报道了基于有机共轭微孔聚合物用于H₂O₂和葡萄糖特异性检测的高性能光电化学传感。论文第一作者为：孙琦琦、刘琪，论文共同通讯作者为：陈艳丽教授、张跃兴教授。

背景介绍

近年来，多种n型半导体被广泛应用于抗原、葡萄糖和重金属离子的阳极-PEC检测。但在实际应用中，n型半导体材料作为光阳极易受到还原性物质竞争反应的干扰。相反，基于p型半导体的光阴极可以抑制光阳极界面发生的本征空穴氧化反应，拓宽了PEC传感器的应用范围。在众多的光阴极材料中，卟啉/酞菁及其衍生物因其具有高吸收系数、超快的电子注入和缓慢的电荷重组等优点而被关注，但催化剂组成不可控、光腐蚀严重、电荷输运效率低等缺点阻碍了其应用。幸运的是，光敏共轭多孔聚合物(CMPs)由于它们在二维平面上扩展的共轭结构和周期性垂直的π-π堆积，使其为光热性能提供了稳定性和电荷转移能力。并且，CMPs的特殊结构单元更适合于研究光电反应的机理。

考虑以上因素，中国石油大学（华东）陈艳丽教授、湖北大学张跃兴教授基于半导体光电传感研究与先进光谱表征基础，设计了一种具有独特多通道D - A结构的PorPc-CMP，并通过DFT计算对PorPc-CMP及其类似物(PorPor-CMP和PcPc-CMP)的光电性质和部分电荷密度图进行了比较分析，结果表明，PorPc-CMP由于独特的多通道D - A结构和精细的空心管状形貌的协同作用，使电荷更有效分离，增强电荷的传输能力和光的利用率，使其具备更高的PEC传感性能。

本文所用仪器

图表解析

全文小结

本文建立了基于新型卟啉酞菁聚合物(PorPc-CMP)的光电化学阴极传感平台，用于体外检测H₂O₂和葡萄糖。PorPc-CMP独特的多通道D-A结构和空心管形态的协同效应使其具备有效的电荷分离,高利用率的光照和快速传质，从而对H₂O₂和葡萄糖表现优异的传感性能和宽的线性检测范围。这不仅是卟啉/酞菁基聚合物在PEC传感中的第一个应用实例，而且为常规分析中高性能、低成本的生物传感器设计开辟了一条新途径。

作者简介

陈艳丽，中国石油大学（华东）材料科学与工程学院教授，博士生导师。主要研究方向为：高载流子迁移率功能半导体材料&器件及应用，以第一作者/通讯作者在J. Am. Chem. Soc.、Adv.Mater.、Chemical Science、J. Mater. Chem. A、Chem. Eng. J.等期刊发表论文多篇。

张跃兴，湖北大学教授，博士生导师。主要从事功能有机分子及配合物理论计算模拟等方面的研究工作，以第一作者/通讯作者在Adv. Funct. Mater.、Adv. Energy Mater.、Chem. Eur. J.、J. Phys. Chem. C/A、Inorg. Chem.等期刊发表论文多篇。

课题组链接：

http://xylandylc.upc.edu.cn/

文献信息：

Qiqi Sun, Qi Liu, Wen Gao, Chuanwang Xing, Jingshun Shen, Xue Liu, Xia Kong, Xiyou Li, Yuexing Zhang and Yanli Chen. A high-performance photoelectrochemical sensor for the specific detection of H₂O₂ and glucose based on an organic conjugated microporous polymer. Journal of Materials Chemistry A, 2021, 9, 26216-26225.

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/ta/d1ta07403b

本文素材来源：中国石油大学（华东）陈艳丽教授团队。

北京泊菲莱科技有限公司创立于2006年，是集研发、生产、销售、服务于一体的国家级高新技术企业，致力于开发智能化、高精度、高性能的高科技设备企业。泊菲莱科技拥有多种自主知识产权，现已应用于新能源、药物合成、精细化工等各类科研领域，在立足于国内市场的同时，多款产品也远销海外。泊菲莱科技荣获国家级高新技术企业、中关村高新技术企业、2020年北京市第一批“专精特新”企业等称号，企业通过ISO9001质量管理体系认证，符合GB/T27922-2011《商品售后服务评价体系》五星级标准。
     泊菲莱科技不仅拥有雄厚的研发实力，也一直秉持着“以客户为中心”的服务理念和“创见、实干、卓越”的企业精神，作为科技型高新企业，积极创导各类光源的尖端科技，不断革新，不断挑战，以卓越创新的进取精神，推动自身的不断成长和壮大。

往期推荐:



# 3分钟学会“STH能量转化效率”的测量！# 你计算的量子产率，就真的是AQY吗？
#

（谢谢）喜欢的话，点一下“在看”哦↓↓